第二章第四节蛋白质是生命活动的主要承担者课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质的功能 1 蛋白质的基本组成单位 2 蛋白质的结构及其多样性 3 蛋白质的相关计算 4 一、蛋白质的功能 1.结构蛋白 许多蛋白质是构成 和 结构的重要物质，称为结构蛋白。 等的成分主要是蛋白质。 细胞 生物体 肌肉、头发、羽毛、蛛丝 2.调节（信息传递）作用 有些蛋白质能够起 的作用，调节机体的生命活动，如 。 血管 β细胞 α细胞 δ细胞 胰腺 胰岛 胰岛素 信息传递 胰岛素、胰高血糖素 3.催化作用 细胞内的化学反应离不开 的催化。绝大多数酶的本质都是 。 酶 蛋白质 4.运输作用 有些蛋白质具有运输功能。如 。 O2分子 血红蛋白、载体蛋白 5.免疫作用 有些蛋白质具有免疫功能。 是具有免疫功能的蛋白质，可帮助人体抵御细菌和病毒的侵害 抗体 总体来说，蛋白质是细胞的 ，具有参与组成 、 、 、 、 等重要功能。 可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。 蛋白质的功能 基本组成成分 细胞结构 催化 运输 信息传递 免疫 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1.元素组成：____ _________，有的还有__ 等。 2.种类：组成人体蛋白质的氨基酸有___ _种。 3.分类： ①人体细胞能合成的氨基酸叫_________ _______，有13种； ②人体细胞不能合成的氨基酸叫_______ _____，有8种，分别是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取。 C、、、 21 非必需氨基酸 必需氨基酸 观察氨基酸的结构具有什么共同特点？ H2N— C— C—OH H | O || 甘氨酸 | H H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || 丙氨酸 | CH3 H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH2 | CH CH3 CH3 4.氨基酸的结构 （1）写出图中结构名称：.______，、 .____， .______。 （2）氨基酸分子的结构通式：_ ____________。 （3）氨基酸的结构特点 ①数量关系：至少都含有________________和__________________。 ②位置关系：都有____________________连接在______________上。 ③各种氨基酸之间的区别在于_____的不同。 氨基 基 羧基 一个氨基 一个羧基 一个氨基和一个羧基 同一个碳原子 基 易错提醒 氨基、羧基、<m></m>基的正确格式：<m></m>、<m></m>、<m></m>（千万不要忘记在原子团前面加“—”）。 避免误写成<m></m>、<m></m>、<m></m>、<m></m>等。 总结 每种氨基酸至少都含有一个氨基（ —NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用 R 表示。各种氨基酸之间的区别在于 R 基的不同，如甘氨酸上的 R 基是一个氢原子（—H），丙氨酸上的 R 基是一个甲基（—CH 3）。 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸互相结合的方式： 。 C R1 C H H2N OH O C H C N OH O R2 H H C O C R1 H H2N C H C OH O R2 N H + H2O 肽键 二肽 脱水缩合 水中氢来自氨基和羧基 水中氧来自羧基 脱水缩合 ①连接两个氨基酸的化学键叫 ，可以写作： 。 ②由两个氨基酸缩合而成的化合物叫做 。 ③由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作 。 ④多肽通常呈 ，叫作 。 ⑤由于肽链上不同氨基酸之间还能形成 等，从而使得肽链能 ，形成具有 的蛋白质分子。 ⑥许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如 相互结合在一起。 二硫键 肽键 二肽 多肽 链状结构 肽链 氢键 盘曲、折叠 一定空间结构 二硫键 在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。 2、蛋白质结构多样性的原因 （1）氨基酸方面：氨基酸的______、______、__________不同。 （2）肽链方面：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的__________千差万别。 种类 数目 排列顺序 空间结构 每一种蛋白质分子都有与它所承担 相适应的独特 ，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。 如：氨基酸替换引起的镰状细胞贫血。 正常红细胞 镰状红细胞 3、生物学观点：结构决定功能 功能 结构 4、蛋白质的变性 （1）概念：蛋白质在某些______和______因素作用下其特定的__________被破坏，从而导致其__________的改变和__________丧失的现象。 （2）应用：①鸡蛋、肉类煮熟后蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被________水解，因而吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。②经过____________________等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。 物理 化学 空间构象 理化性质 生物活性 蛋白酶 加热、加酸、加酒精 哪些因素会导致蛋白质变性? 高温、重金属盐、有机溶剂、强酸、强碱等。 蛋白质的盐析、水解、变性 盐析：蛋白质在盐溶液中因溶解度 而析出。 水解：肽键 ，蛋白质分解为 。 变性：空间结构发生改变，肽键 ，与双缩脲试剂仍可出现紫色反应 蛋白质的盐析 蛋白质的变性 降低 断裂 短肽或氨基酸 未断裂 四、蛋白质的相关计算 1条肽链 m条肽链 肽键数 脱去水分子数 蛋白质相对分子质量 游离氨基数目 游离羧基数目 n-1 n-m n-1 n-m an-18(n-1) an-18(n-m) 至少1个 至少m个 至少1个 至少m个 1、假设氨基酸的平均相对分子质量为，个氨基酸形成1条链状多肽 ②、 条链状多肽，请补充下列表格。 注意：若蛋白质中存在二硫键，则每形成1个二硫键，脱去 个 ，相对分子质量减少 。 2 2 2、假设氨基酸的平均相对分子质量为，个氨基酸形成1个环状多肽 ①脱水数= 。 ②形成肽键数= 。 ③游离的氨基数= 。 ④游离的羧基数= 。 ⑤相对分子质量= 。 至少0个 至少0个 3、计算原子数量 氧原子数= 。 氮原子数= 。 肽链数+ 肽键数 + R基上氮原子数 肽链数 × 2+ 肽键数+ R基上氧原子数 4、利用原子守恒法计算肽链中的原子数 是存在于动植物和微生物细胞中的重要三肽，它是由谷氨酸、甘氨酸 和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸的分子式为 ( ) A. B. C.D. B 4、利用原子守恒法计算肽链中的原子数 A ②某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是（C55H70O19N10），将它彻底水解后只能得到下列4种氨基酸：甘氨酸（C2H5NO2），丙氨酸（C3H7NO2），谷氨酸（C5H9NO4），苯丙氨酸（C9H11NO2），则该多肽彻底水解需要消耗的水分子数为多少？得到个谷氨酸分子（    ） A.9；4 B.8；4 C.8；3 D.10；4 3.某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的肽链（如图），下列有关该过程的叙述，错误的是(    ) A.肽键数目减少了8个 B.新生的4条肽链总共至少有4个氨基 C.如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在—R（侧链基团）上 D.4条肽链若重新连接成一条长链，将脱去3个水分子 A 有一种十五肽的化学式为CxHyNzOdSe(z>15,d>16) 。已知其彻底水解后得到下列几种氨基酸： 下列有关说法不正确的是(     ) A.水解可得到e个半胱氨酸               B.水解可得到(d−16)/2 个天冬氨酸 C.水解可得到z−15个赖氨酸           D.水解时消耗15个水分子 蛋白酶1和蛋白酶2作用于肽链内部特定的肽键。已知蛋白酶1作用于甘氨酸两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键，某五十肽经蛋白酶1和蛋白酶2作用后产生的肽链如图所示。下列叙述错误的是(     ) A.五十肽经蛋白酶1水解得到的产物与五十肽相比少了4个肽键 B.五十肽中只含有2个甘氨酸，且它们位于第2号位和第49号位 C.五十肽经蛋白酶2水解可断裂3个肽键，且产物中含有2条多肽链、1个二肽和1个氨基酸 五十肽中含有3个赖氨酸，且它们位于第28、30、50号位 $